JPH0732978A - 自動車用ワイパーの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 フロントガラスの汚れ，特に雨滴の付着状況
を検出し、その汚れ具合に応じた最適の速度によりワイ
パーの駆動速度が自動的に切り換える。 【構成】 フロントガラス１２に光を照射する発光素子
４０と、その照射光をフロントガラスを介して検出する
受光素子５０を具備し、この受光素子の検出出力に応じ
てワイパー２０を駆動するように構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動切替え手段を備え
た自動車用ワイパーの駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、自動車に用いられるワイ
パーは、フロントガラスが雨滴，その他によって汚れた
場合、これを拭うものである。このような自動車用ワイ
パーは、間歇駆動，或いは低速，中速，高速駆動が可能
であるが、現在のところ、これらの駆動の切替え操作は
雨量等に応じて人間が判断し、手動で行っているのが実
情である。ところで、走行中の自動車のワイパーの駆動
を、雨量等に応じて自動的に間歇駆動から高速駆動まで
必要に応じて変えることができれば、快適な運転状態が
得られ、走行の安全性が保たれることになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、自動
車のフロントガラスの汚れ，特に雨滴の付着状況を光学
的に検出し、その汚れ具合に応じた最適の速度によりワ
イパーが駆動されるように、自動的にその起動及びスピ
ードを制御することができるようにしたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、フロントガラ
スに光を照射する発光素子と、その照射光をフロントガ
ラスを介して検出する受光素子を具備し、この受光素子
の検出出力に応じてワイパーを駆動するように構成した
ものである。

【０００５】

【作用】このような本発明では、光ビームのフロントガ
ラスでの散乱に応じてワイパーの起動が自動的に行わ
れ、かつスピードが制御される。以下図面を用いて本発
明を説明する。

【０００６】

【実施例】図１は本発明装置の一実施例を示した構成図
である。図に於いて、１０は自動車で、１１はそのボデ
イ、１２はフロントガラス、１３はボンネットを示すも
のである。

【０００７】２０はフロントガラス１２に設けられたワ
イパーで、このワイパーは周知のようにボンネット１３
にその一端が軸支されたワイパーアーム２１、及びこの
ワイパーアーム２１の他端にその中央部が回動自在に取
り付けられたホルダ２２よりなっており、ホルダ２２に
はフロントガラス１２に接触し、このガラスの汚れを拭
うワイパーブレード２３が取り付けられている。

【０００８】３０は本発明に係わる駆動回路で、この駆
動回路はボンネット１３，或いはワイパー２０の基底部
に取り付けられた発光部４０，ボデイ１１の内部に配置
された受光部５０，コントロール・ボックスを含む発振
制御回路６０，及びワイパー駆動用モータ７０よりなっ
ており、これら各部の具体的回路構成を図２に示す。

【０００９】図２に示す発光部４０において、４１は例
えば１０ＫＨｚの矩形波を発振する発振器、４２ａ〜４
２ｃは発光ダイオードで、これらの発光ダイオードは直
列に接続され、発振器４１の発振出力により駆動される
ようになっている。４３ａ〜４３ｃは各発光ダイオード
の前面に配置されたレンズである。なお、発振器４１の
発振出力を１０ＫＨｚの矩形波としたのは、検出信号が
外光等，自然光との信号識別ができるように変調(ON,OF
F)をかけておく為で、必ずしも１０ＫＨｚの矩形波に限
定するものではない。発光部４０を構成する上記のよう
な各素子は、前面が透明ガラスで覆われたケース４４内
に収納され、このケースは発光ダイオード４２ａ〜４２
ｃの発光ビームが図１に示す如くフロントガラス１２を
透過するようにボンネット１３，又はワイパー２０の下
部，或いはバックミラー（図示せず）の一部に取り付け
られている。

【００１０】受光部５０において、５１ａ〜５１ｃはダ
イオードよりなる受光素子、５２は抵抗素子、５３ａ〜
５３ｃは集光レンズである。受光素子５１ａ〜５１ｃと
抵抗素子５２は直列に接続され、その一端には電源Ｖｃ
ｃが加えられている。受光部５０を構成する上記の各素
子は前面が透明ガラスで覆われたケース５４内に収納さ
れ、このケースはフロントガラス１２を透過した発光部
４０からの出力ビームがレンズ５３ａ〜５３ｃを介して
受光素子５１ａ〜５１ｃで受光されるように、ボデイ１
０の内部に取り付けられている。

【００１１】発振制御回路６０において、６１は増幅
器、６２は前記発光部４０を構成する発振器４１の発振
出力のみを増幅する信号増幅器、６３はレベル・コンパ
レータ、６４は積分器、６５はレベル設定器、６６はコ
ントロール・ボックス、６７はリレー、６８はランプ又
はブザーを示すものである。７０はワイパー駆動用のモ
ータである。増幅器６１の入力端は前記受光部５０を構
成する受光素子５１ｃと抵抗素子５２の接続点に接続さ
れ、その出力端は信号増幅器６２を介してレベル・コン
パレータ６３の一方の入力端に接続されると共に、積分
器６４の一方の入力端に接続されている。レベル設定器
６５は外部から設定可能なもので、その出力端はレベル
・コンパレータ６３の他方の入力端に接続されると共
に、積分器６４の他方の入力端に接続されている。レベ
ル・コンパレータ６３と積分器６４の出力端はコントロ
ール・ボックス６６に接続され、コントロール・ボック
ス６６の出力端はリレー６７とランプ６８に接続される
と共に、発振器４１に接続されている。リレー６７はモ
ータ７０に接続されている。このような構成に係わる本
発明装置の動作を図３の波形図を用いて説明すると次の
ごとく成る。

【００１２】フロントガラス１２を透過した発光部４０
からの３つのビームは受光部５０でそれぞれ受光される
が、ガラス面１２の汚れ，特に水滴が付着すると、その
光ビームは水滴により散乱する。その結果、受光部５０
で受光する光強度は弱くなって受光部５０を構成する受
光素子５１ａ〜５１ｃの内部抵抗は増加し、この受光素
子に流れる電流は小さくなる。この電流変化，即ち光強
度の変化は増幅器６１で検出され、その検出出力は信号
増幅器６２に加えられる。信号増幅器６２を通過した信
号はレベル・コンパレータ６３において予め汚れに応じ
てレベル設定器６５で設定した値と比較され、設定値以
上なら後述のようにモータ７０を駆動してワイパー２０
を動作させる。

【００１３】即ち、雨が降ってもその降雨量が少なく、
フロントガラス１２が比較的クリーンな場合にはフロン
トガラス１２でのビームの散乱も僅かで、受光部５０の
出力は比較的大きい。この出力は増幅器６１で取り出さ
れた後、信号増幅器６２を介してレベル・コンパレータ
６３に加えられ、このレベル・コンパレータにおいて設
定値と比較されると共に、積分器６４に加えられて積分
される。レベル・コンパレータ６３と積分器６４の出力
はコントロールボックス６６に加えられる。積分器６４
の出力が設定値６５に達すると、コントロールボックス
６６は図３に示す如く一定パルス幅の信号Ｐを出力す
る。この信号Ｐによりリレー６７がオンとなり、これに
よってワイパー駆動用のモータ７０が動作し、ワイパー
２０を駆動させる。

【００１４】この場合、発光部４０からのビームはワイ
パー２０の動作と交叉しないこと，或いは受光部５０に
より短時間で検出することが可能なように、図３で示す
如く例えば１００ｍＳｅｃの幅の信号Ｐでフロントガラ
ス１２の汚れ具合を検知する。発振器４１の出力が前記
のように１０ＫＨｚとすれば、駆動信号Ｐは１００パル
スの信号となる。このパルス駆動信号Ｐが１発出たあ
と、発振器４１の発振は停止する。なお、図３におい
て、ｔｌはパルス駆動信号Ｐが出てからワイパー２０が
実際に動作するまでの遅れ時間を示すものである。

【００１５】若し、フロントガラス１２の汚れ具合がワ
イパーを必要とする区間が長く、間歇的で十分であると
すれば、図３の（イ）のようにパルス駆動信号ＰとＰと
の期間ｗを十分長くし、例えば５Ｓｅｃ程度で十分であ
る。なお、フロントガラス１２がワイパーを全く必要と
しないクリーンな状態であっても、ｗを一定間隔，例え
ば１０Ｓｅｃとし、常にチェック検出状態にしておくよ
うになっている。雨の降り方が激しい時には、積分器６
４の出力は速い期間で設定値６５に達し、その結果図３
の（ロ）に示す如く、ｗの期間が短くなり、ワイパー２
０の動作が早くなる。

【００１６】このように、雨量，即ちフロントガラス１
２の汚れ具合に応じてワイパー２０の動作は間歇駆動か
ら高速駆動まで自動的に且つ連続的に変化することか
ら、その切替えに人間は一切操作を必要としないものと
なる。

【００１７】上述のように、レベル・コンパレータ６３
の出力に応じてモータ７０を介してワイパー２０が駆動
されるが、ワイパー２０が突然動作すると運転者が驚
く。コントロールボックス６６において動作ランプ６８
を設けたのはこれを防止する為に、ワイパー２０が動作
する数秒前に予め動作ランプ又はブザー６４ａで動作開
始を予告させるようになっている。しかし、この動作ラ
ンプ６８は本発明においては必須の構成要件ではない。

【００１８】なお、本発明の実施例においては、発光部
４０において３個のダイオード４２ａ〜４２ｃを使用し
た場合を説明したが、これは３個の発行ダイオードの内
の１つのビームでも弱まれば、ワイパー２０が駆動され
るようにしたもので、これは小雨等の場合に有効である
が、ダイオードは３個に限るものではない。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、ワイパーが降雨量，そ
の他フロントガラスの汚れに応じた最適の速度で自動的
に切替えられるわるので、従来手動で行っていた速度切
替えの煩わしさの無いワイパー駆動装置を得る事ができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一実施例を示した構成図である。

【図２】図１に示した駆動回路の一実施例の回路構成図
である。

【図３】図２の動作を説明するための波形図である。

【符号の説明】

１２ フロントガラス ２０ ワイパー ３０ 駆動回路 ４０ 発光部 ５０ 受光部 ６０ 発振制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フロントガラスに光を照射する発光素子
   と、その照射光をフロントガラスを介して検出する受光
   素子を具備し、この受光素子の検出出力に応じてワイパ
   ーを駆動するように構成したことを特徴とする自動車用
   ワイパーの駆動装置。